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COURS DE CHIMIE

 

                    cours semaine

 

    chap 2            chap3        chap4        chap5    chap7    chap6

 

 

 

chap 1: Des matériaux très divers

 

Exposé ou panneau par groupe de 3 ou 4 élèves

 

Les matières plastiques sont utilisées dans de nombreux domaines:
-installations électriques
-vêtements
-cuisine
-automobile
-.......
Choisir un domaine d'utilisation et traiter les sujets suivants:
1) quelles propriétés des plastiques sont utilisées dans les objets en question ?
2) ces mêmes objets peuvent-ils être réalisés dans d'autres matériaux? Alors pourquoi a t-on choisi cette matière plastique?

 

 

 

 

Chap 2: Matériaux et électricité

 

Matériel: piles, lampes, plaques métaux, cristaux permanganate de potassium, sulfate de cuivre, ampèremètre, papier filtre....

 

2.1 Connaître l'historique des modèles de l'atome:

 

*tube de Crookes p 23
*lecture p 24: différents modèles de l'atome

>Les différents modèles de l'atome ont servi à expliquer les expériences de chaque époque

 

 Q1,2,3 p29

 

2.2 Décrire la constitution des atomes:

 

*Vidéo sur l'atome

 

>Tous les corps sont faits à partir d'atomes, particules extrêmement petites

                              

>Chaque atome est constitué d'un noyau autour duquel gravitent des électrons

                -le noyau est environ 100000 fois plus petit que l'atome, il contient les charges positives et renferme presque toute la masse de l'atome
                -les électrons sont chargées négativement

 

>Chaque atome est électriquement neutre, il a autant de charges positives dans son noyau qu'il a d'électrons dans son cortège électronique

 

*N°9 p 32                *N°3p31   2p31

 

classification périodique

 

2.3 Expliquer la constitution des ions à partir de celles des atomes

>Un ion est un atome qui a gagné (c'est alors un ion négatif) ou perdu (c'est alors un ion positif) un ou plusieurs électrons .

 

*N°13 p32

 

>Le noyau de l'ion a la même composition que le noyau de l'atome à partir duquel il est formé

 

méthode p30      4p31        14p32

 

IONS                    IONS2

 

 

2.4 Décrire la nature du courant électrique dans les métaux

 

*Une pile, une lampe, une plaque métallique


>Dans un métal il y a des électrons qui peuvent se déplacer librement, quand il y a un courant ces électrons ont un mouvement d'ensemble de la borne - vers la borne +
 

COURANT

 

*N°5p31

 

2.5 Décrire le passage du courant dans les solutions:

*pile, bécher, lampe 0,1A; ampèremètre, électrodes, eau pure , eau salée et sulfate de cuivre, schéma

-eau pure:                 lampe                         , I=
-eau salée:                 lampe                        , I=

-sulfate de cuivre,     lampe                       , I =


>Les solutions qui conduisent le courant sont des électrolytes, elles contiennent des ions:

*N°6p31

*expérience p 27 papier filtre imprégné de NaCl (50g/L), quelques cristaux CuSO4, petit cristal KMnO4)

 

*Cassette VIDEO

 

>Le courant électrique dans une solution est dû à la double migration des ions:

-les ions positifs (cations) migrent dans le sens du courant

-les ions négatifs (anions) migrent dans le sens inverse.

 

7p31        Q1,2,3p28       

 

ELECTROLYSE

 

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Chap3: Comportement des métaux à l'air

 

Matériel: éprouvette, laine de fer, vinaigre, eau robinet, distillée, bouillie, salée; chlorure de calcium, fil d'aluminium

 

Q1,2,3 p41

 

1)Décrire une expérience de formation de la rouille

 

*Expérience p 38 (à préparer, la laine d'acier doit être immergée dans de l'eau vinaigrée puis rincée)
N°1p43

*Video et  logiciel
 

>Une partie de l'air est consommée lorsque le fer est exposé à l'air humide
1/5 du volume d'air initial a été consommé (le dioxygène) pour la formation de la rouille

 

2)Montrer que la formation de la rouille est une réaction chimique

 

* Rappel avec logiciel: réaction chimique entre le methane et le dioxygène


Au cours de la formation de la rouille:

-deux corps disparaissent: le dioxygène de l'air et une partie du fer

-un corps se forme: la rouille
>La formation de la rouille est une réaction chimique


La rouille est un mélange d'oxydes de fer formés à partir d'atomes de fer provenant du métal fer et d'atomes d'oxygène provenant du gaz dioxygène


>La formation de la rouille est une oxydation du fer

>La rouille qui recouvre le fer ne le protège pas, l'attaque se produit en profondeur

 

3p43                 15a p44

 

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3)Connaître les facteurs de formation de la rouille


*Expérience p 36 à préparer à l'avance (clou bien décapé)
N°6 p43

*Quels sont les facteurs indispensables à la formation de la rouille
RP:
>La formation de la rouille nécessite la présence de fer, d'air et d'eau

>Certaines solutions (eau salée par exemple) favorisent la rouille

Compétence p 42 10p44


4)L'oxydation de l'aluminium:


a)l'oxydation à chaud

*Expérience p 39
*Video

 

*fig9 p 39 et N°16p44

b)L'oxydation à froid

>L'aluminium s'oxyde lentement à l'air ambiant, il se recouvre d'une couche d'alumine, cette couche adhère à l'aluminium et est imperméable à l'air, elle protège le métal d'une oxydation plus profonde.

 

8p43      9p43              

 

 

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Chap4: Combustion de quelques métaux

 

Matériel: poudre et fil de fer, dioxygène, tournure de cuivre, poudre de zinc et d'aluminium, laine de fer, pile, balance, soucoupe

 

Q1,2,3 p53

 

4.1: Décrire la combustion du fer dans l'air

a) fil de fer

*expérience et schéma

>Le fil de fer devient incandescent, mais on ne peut pas dire qu'il brûle

b)poudre de fer

*expérience et schéma

> En étant finement divisé, la surface en contact avec le dioxygéne de l'air est plus grande qu'avec le fil, le fer brûle

 

4.2 Montrer que la combustion du fer est une réaction chimique:

 

*expérience p 49 et N° 3 p55

>Deux corps disparaissent: le fer et le dioxygène

Un corps se forme: l'oxyde magnétique de fer Fe3O4
La combustion du fer est donc une réaction chimique


 

4.3 Ecrire et interpréter l'équation-bilan de la combustion du fer


                                   réactifs             produits
 
 Noms              Fer  +   dioxygène         --->      oxyde magnétique

 

Formules          Fe        O2                                 Fe3 O4

Csvtn O           Fe       2 O 2                                Fe3 O4

CsvtnFe           Fe          2 O 2                             Fe3 O4

Bilan              3  Fe      +    2 O 2                  --->      Fe3 O4

>Au cours d'une réaction chimique, il y a conservation des atomes et de la masse

 

*Equilibre de la réaction de la formation de l'oxyde ferrique Fe2O3

Physique Chimie animations de JP FOURNAT   (pour comprendre par l'expérience)

Q1,2,3,4 p52    14p56 17p56


4.4 Combustion de l'aluminium, du zinc et du cuivre

(photocopie)

9p55      21p57
 

Autres EQUATIONS à équilibrer

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Chap5: Des combustions dangereuses:

 

Matériel: photocopies TR4 et p 63 ; bocal large, creuset, carton, bois, polystyrène, polyéthylène

 

 Rappels: Equations à équilibrer

-combustion du méthane

-combustion du propane

-combustion du butane


5.1 Savoir que la combustion des matériaux organiques est une réaction chimique:

 

*pour des raisons de sécurité et en particulier la suppression du gaz au laboratoire de chimie, la plupart des expériences de ce chapitre

-sont faites lorsque cela est possible avec un briquet

-seront visualisées grâce à des documents « vidéo »

 

*photocopie TR4

 

>1p60

                        Ex 2 p67

>2p61

                        Ex 9 p 68

 

5.2 Connaître les dangers de certaines combustions

 

*Refaire la même expérience avec du polystyrène

 

*Photocopie p 63

 

>Les produits de combustion  dangereux sont:

-le monoxyde de carbone (mauvaise combustion)
-le chlorure d'hydrogène (bouteille, tuyaux)

-le phosgène (PVC: tube de gaine électrique)

-le cyanure d'hydrogène (mousse de matelas)

 

            Ex 6 et 8 p67
            Qu1,2,3 p64
            Doc1,2,3 p65

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Chap 7: Des ions dans les réactions chimiques       (avant chap6)

 

Rque: faire tous les schémas sur autre feuille

 

Matériel: Solutions décimolaires de nitrate d'aluminium, chlorure de zinc, sulfate ferreux, chlorure ferrique, sulfate de cuivre, chlorure de sodium, soude, nitrate d'argent, papier pH, pipette

 

7.1 Connaître les formules de quelques ions

 

Rappel: Un ion est un atome qui a gagné (c'est alors un ion négatif) ou perdu (c'est alors un ion positif) un ou plusieurs électrons.

 

>1p84

 

Fig 1 p 84  et     argent Ag+    ; sulfate SO42-  nitrate NO3-

 

*Détailler l'ion aluminium et l'ion hydroxyde

 

                        Ex1,2,3p91

 

7.2 Connaître les tests de reconnaissance d'ions

 

*groupe 1          nitrate d'alu; soude                      acide chlorhydrique; papier pH

*groupe  2         Sulfate  de Zn;  soude                 soude (sulfate de cuivre)

*groupe 3           sulfate de cuivre ; soude            chlorure de fer II; soude


*groupe 4            chlorure de fer III                         acide chlorhydrique; nitrate d'argent

 

 

* écrire les équations de réaction du type

            Al3+    +  3 OH-        --->    Al(OH)3

 

en précisant  que les ions

- de mêmes signes se repoussent

- sodium et sulfate sont compatibles ainsi qu'hydrogène et nitrate           

 

>tableau 2 p 85 en rajoutant le test des ions OH-
 

                        méthode p90
                        Ex4p91
                        Q1,2,3p88

 

7.3 Constituants de l'acide chlorhydrique

 

L'acide chlorhydrique contient

-comme tous les acides: des ions hydrogène H+, responsables de l'acidité
-
d'après les expériences précédentes: des ions chlorure Cl-

 

7.4 Constituants de la soude

 

La soude contient

-comme toutes les bases: des ions hydroxydes OH-

-également des ions sodium Na+

 

                Ex 6,7 p91

 

 

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Chap6: Réactions des matériaux avec les solutions acqueuses:                 (après chap7)

 

Rque: faire tous les schémas sur autre feuille

 

Matériel: papier pH, HCl 1 et 3; soude 10; javel; orange; perrier; eau savonneuse, eau de chaux; Coca; photocopies TR5 et TR7

                Qu 1,2,3,4 p77

 

A) Le pH des solutions

 

*TR5.1

 

>1p72

                Ex2p79

*TR5.2

 

> Lorsqu'on dilue une solution concentrée, il faut toujours verser l'acide ou la base dans l'eau;
 dans le cas contraire, des projections corrosives peuvent se produire

 

                Ex4p79

 

B)  Action de l'acide chlorhydrique sur les métaux:

 

*TR7:     un groupe avec Fe
                un groupe avec Zn

*schémas

 

B.3 Equations bilan

 

a) avec le fer:

 

fer + acide chlorhydrique --> dihydrogène + chlorure de fer

Fe    +    2 (H+ + Cl-)            -->    H2        +  ( Fe2+ + 2Cl-)

 

 

b) avec le zinc

 

zinc + acide chlorhydrique --> dihydrogène + chlorure de zinc

semblable en remplaçant Fe par Zn

 

c) avec l'aluminium

 

aluminium + acide chlorhydrique --> dihydrogène + chlorure d'aluminium

 2 Al               +     6 (H+ + Cl-)         -->  3  H2     +  2 (Al3+ + 3Cl-)

 

                Ex7p79                 Q1,2,3,4 p 16

 

C) Action des solutions basiques sur les métaux:

 

> La soude n'attaque ni le fer, ni le cuivre

 

>La soude diluée attaque l'aluminium

aluminium + soude --> dihydrogène + aluminate de sodium

 

>La soude concentrée attaque à chaud le zinc

zinc + soude --> dihydrogène + zincate de sodium

 

                Ex 9 p79, 23p81, 19p81

 

D) Certains matériaux sont chimiquement inertes

 

*Cours: Ex10 p 79

 

                Ex11p79; 23p81

 

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